相接雙星截止周期研究獲進展

近日，《皇家天文學會月刊》發表了中國科學院雲南天文臺雙星與變星研究團組博士研究生張旭東和研究員錢聲幫在相接雙星研究方面的新成果。該研究分析相接雙星各物理參量之間的關係，進一步推導出周期跟質量比的關係，將相接雙星的截止周期從目前的0.22天下推到0.15天。

相接雙星是兩顆子星相互靠得很近，均充滿洛希瓣且擁有一個公共包層的強相互作用雙星系統（如圖所示），其形成和演化是天體物理領域的研究熱點與難點。以往研究認為，相接雙星的周期截止在0.22天，不存在周期短於0.22天的相接雙星。隨著國際上大規模巡天和後續觀測研究的開展，越來越多的短周期相接雙星被觀測到，引發新一輪對相接雙星周期截止下限的探討。

科研人員在理論模型和前人觀測數據的基礎上，進一步從理論上得到相接雙星的截止周期為0.15天，擴展了對相接雙星的認知。

相接雙星存在周期-顏色關係，而顏色反映了恆星的表面溫度。恆星的光度與其質量相關，而光度也可反映恆星表面溫度的高低。因此，相接雙星的周期與主星（大質量子星）質量之間應存在某種關係。該研究列出365顆有光譜或測光研究資料的相接雙星，並計算出它們的質量、半徑和兩子星之間的距離等基本物理參量。基於周期跟主星質量和兩子星間距的關係，研究人員推導出周期與質量比（定義為次星質量比主星質量）之間的關係，並根據相關條件，得到相接雙星的周期截止大概在0.15天。這一結果將相接雙星的截止周期向前推動了一步，加深了對相接雙星的認識，並將促進相接雙星研究的進展。

觀測上，人們已發現很多周期在0.15天到0.22天之間的相接雙星，這些極短周期相接雙星的形成和演化問題將是今後雙星領域值得研究的課題之一。研究工作受到國家自然科學基金重點項目的資助。